화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.5, No.5, 836-842, October, 1994
가스분사반응기에서의 SO2 흡수 특성
Absorption Characteristics of Sulfur Dioxide in Jet Bubbling Reactor
초록
가스분사반응기(Jet bubbling reactor)에서의 가스분사관의 최적 설계조건과 SO2 제거효율에 미치는 운전변수들의 영향을 검토하였다. 효과적인 기-액 접촉을 위한 가스분사관의 설계에 있어서 가장 중요한 인자는 Reynolds number로서 Reynolds number를 12,000 이상으로 하고 가스분사관과 가스분사구멍에서의 Reynolds number가 동일하게 되도록 가스분사관을 설계하는 것이 가스분사관 설계의 최적조건인 것으로 판단된다. △P, pH, 유입 SO2농도, 석회석 입자크기 등 공정의 운전변수 중에서 SO2 제거효율에 가장 큰 영향을 미치는 변수는 △P였으며 pH 4.0하에서 90% 이상의 SO2 제거효율을 얻기 위해서는 △P를 230mmAq 이상으로 유지시켜야 하였다. 실험결과 3.0 정도의 낮은 pH 하에서도 높은 SO2 제거효율이 얻어졌으며 이러한 이유는 강제산화에 의해 흡수액내의 HSO3- 이온이 SO42- 이온으로 거의 완전한 산화가 일어나 흡수액 내의 SO2 평형분압이 매우 낮은 상태로 유지되었기 때문으로 생각된다. 또한 흡수액의 pH 5.0 이하의 조건에서는 SO2 흡수에 사용된 석회석의 입자크기에 관계없이 모두 99.5% 이상의 높은 석회석 이용률을 나타내었다.
The optimum design conditions of gas sparger pipe and the effects of operating variables on SO2 removal efficiency have been examined in Jet Bubbling Reactor. Geometry of gas sparser pipe of Jet Bubbling Reactor is a very important factor to obtain a effective gas-liquid contact. Test results revealed that Reynolds numbers at sparger and slot have to be kept greater than 12,000 identically at a given gas velocity. SO2 removal efficiency was a function of △P, pH, inlet SO2 concentration and particle size of limestone and was more sensitive to the change of △P than to the changes of others. The △P of at least 230mmAq must be maintained to acheive the above 90% SO2 removal at pH of 4.0 which is considered as adequate operating pH. Higher SO2 removal efficiency was obtained even at lower pH ranges, which resulted from the complete oxidation of the absorbed SO2 to sulfates by adding air and consequently from the reduction of SO2 equillibrium partial pressure in the gas-liquid interface The 99.5% of the limestone utilization was attained in pH range from 3.0 to 5.0 with regardless to the particle size of limestone employed.
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